chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2016-11-5-65-69chemicallytech-50Research ArticleTHEORETICAL BASIS OF CHEMICAL TECHNOLOGYТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИTHE STRATEGY OF STUDYING THREE-LIQUID PHASE EQUILIBRIA IN THE CONCENTRATION SPACE OF QUATERNARY MIXTURESАЛГОРИТМ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЛАСТИ ТРЕХФАЗНОГО РАССЛАИВАНИЯ В КОНЦЕНТРАЦИОННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ЧЕТЫРЕХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫСебякинА. Ю.SebyakinA. Yu.

аспирант, Кафедра химии и технологии основного органического синтеза

 

Moscow, 119571 Russia

a.sebyakin@yandex.ruФролковаА. К.FrolkovaA. K.

заведующий кафедрой,Кафедра химии и технологии основного органического синтеза

 

Moscow, 119571 Russia

noemail@neicon.ruМосковский технологический университет (Институт тонких химических технологий)РоссияMoscow Technological University (Institute of Fine Chemical Technologies)Russian Federation2016281020161156569Copyright © Sebyakin A.Y., Frolkova A.K., 20162016Себякин А.Ю., Фролкова А.К.Sebyakin A.Y., Frolkova A.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/50

When separating multicomponent heterogeneous mixtures in units consisting of a distillation column and a decanter, a fundamental question is the location of phase separation regions with different numbers of liquid phases in the concentration simplex. A solution of this issue is based on data on the vapor-liquid and liquid-liquid equilibria of the mixture and its components, as well as on the general laws of the formation of the topological structure of phase separation areas. A strategy of studying the three-liquid phase equilibrium area in quaternary mixtures is proposed. The strategy is based on the formula of a topological invariant of the separation region and on the mathematical concept of centroid - the intersection point of three medians. The presence of threeliquid phase areas of separation of open and closed types is shown. They differ in the absence (presence) of region of degeneracy via the critical node.

При разделении многокомпонентных расслаивающихся смесей в неоднородных комплексах, включающих ректификационные колонны и флорентийские сосуды, принципиальным является вопрос о расположении областей расслаивания с разным числом жидких фаз в концентрационном симплексе. Решение указанного вопроса базируется на данных о фазовых равновесиях жидкость-пар и жидкость-жидкость в системе и ее составляющих, а также на общих закономерностях формирования топологической структуры областей расслаивания. В работе предложен метод и алгоритм исследования области равновесия трех жидких фаз в концентрационном тетраэдре, основанный на формуле топологического инварианта области расслаивания и математического понятия центроида - точки пересечения трех медиан. Показано наличие областей трехфазного расслаивания открытого и закрытого типов, различающихся отсутствием (наличием) вырождения области через критическую ноду.

область трехфазного расслаиванияструктура диаграммыматематическое моделированиеthree-phase separation regionphase diagram structuremathematical simulationReferencesЖаров В.Т., Серафимов Л.А. Физико-химические основы дистилляции и ректификации. Л.: Химия, 1975. 240 с.Zharov V.T., Serafimov L.A. Fiziko-khimicheskie osnovy distillyacii i rektifikacii (Physico-chemical fundamentals of distillation and rectification). L.: Khimiya, 1975. 240 p.Серафимов Л.А. // Теор. основы хим. технологии. 1987. Т. 21. № 1. С. 74-85.Serafimov L.A. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 1987. V. 21. № 1. P. 74–85.Serafimov L.A. Thermodynamic and topological analysis of liquid-vapor phase equilibrium diagrams and problems of reсtification of multicomponent mixtures // In: Mathematic Methods in Contemporary Chemistry. Amsterdam. The Netherlunds: Gordon and Breach Publishess, 1996. P. 557-605.Serafimov L.A. Thermodynamic and topological analysis of liquid-vapor phase equilibrium diagrams and problems of reсtification of multicomponent mixtures // In: Mathematic Methods in Contemporary Chemistry. Amsterdam. The Netherlunds: Gordon and Breach Publishess, 1996. P. 557–605.Серафимов Л.А. // Журн. физ. химии. 2002. Т. 76. № 8. С. 1351-1365.Serafimov L.A. // Russian Journal of Physical Chemistry. A. 2002. V. 76. № 8. P. 1351–1365.Фролкова А.К., Серафимов Л.А. // Вестник МИТХТ. 2007. Т. 2. № 1. С. 3-14.Frolkova A.K., Serafimov L.A. // Vestnik MITHT (Fine Chemical Technologies). 2007. V. 2. № 1. P. 3–14.Серафимов Л.А., Фролкова А.К. // Теор. основы хим. технологии. 1998. Т. 32. № 4. С. 388-397.Serafimov L.A., Frolkova A.K. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 1998. V. 32. № 4. P. 388–397.Себякин А.Ю., Фролкова А.К. // Теор. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 2. С. 207-214.Sebyakin A.Yu., Frolkova A.K. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2016. V. 50. № 2. P. 207–214.Адамар Ж. Элементарная геометрия. Ч. 1. Планиметрия. Изд. 4-е. М.: Учпедгиз, 1957. 608 с.Adamar Zh. Ehlementarnaya geometriya. Ch. 1. Planimetriya (The elementary geometry. Part 1. Planimetry). 4th ed. M.: Uchpedgiz, 1957. 608 p.Сазонов В.П. Термодинамика и топология равновесий двух, трех и четырех фаз в тройных и четверных системах: дис. . . . д-ра хим. наук. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 1997. 306 с.Sazonov V.P. Termodinamika i topologiya ravnovesij dvukh, trekh i chetyrekh faz v trojnykh i chetvernykh sistemakh (Thermodynamics and topology of equilibrium two, three and four phases in triple and quadruple systems): abstract of the Dr.Sc. dissertation. Samara: Samar. gos. tekhn. un-t, 1997. 306 p.Себякин А.Ю., Фролкова А.К. // Тонкие химические технологии. 2016. Т. 11. № 4. С. 5-14.Sebyakin A.Yu., Frolkova A.K. // Tonkie Khimicheskie Tekhnologii (Fine Chemical Technologies). 2016. V. 11. № 4. P. 5–14.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.